Преобразователь значения коэффициента модуляции амплитудно- модулированного синусоидального сигнала

Преобразователь значения коэффициента модуляции амплитудно- модулированного синусоидального сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И C "À Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сеюэ Советски к

Саауиапнстнческн и

Расаубянк (11} 6l0296

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 121275 (21) 2199452/21 с присоединением заявки Ph (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.06,78.Бюллетень ЭЙ21 (51) М. Кл.

Н 03 К 13/20

G 01 т 29/06

feeylepeteesesI (ив@т@т

6еввта Мааивтреа 6661 ее 6змв eeeipeyeeei

М 1п()мти6 (5З) УДК 681.325 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 16,0578 (72) ) вторы изобретения

A.A.Ãîðëà÷ и Г.Е.Максимов

Pl) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА МОДУЛЯЦИИ

АМПЛИТУДНО-МОДУЛИРОВАННОГО СИНУСОИДАЛЬНОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано в цифровых иэмерительных устройствах в качестве формирователя прямоугольных импульсов, относительная длительность которых является линейной функцией значения коэффициента модуляции входного сигнала, а также в системах автоматического. контроля и регулирования, работатощих с амплитудно-модулированными сигналамн с изменяющей"я глубиной модуляции °

Известно устройство выделения огибающей входного амплитудно-модулиро.ванного сигнала, работа которого =-аключается,в детектировании сигнала несущей путем срезания одной из полуволн наттряжения несущей и выделении . сигнала огибающей при помощи фильтра низких частот. Оио содержит входной детектор амплитудно-модулированного сигнала, фильтр низких частот, уси« литель и преобразователь напряжения в период f1)..

Однако;в этом устройстве при наложении на входной сигнал помехи на вы ходе фильтра появляютая составляющи

noMexii, .сййжающие точйость измерения

Из1тестФи преобразователь значения коэффициента модуляции амплитудно-модулнрованного сигнала, который обладает повыаенной помехоустойчивостью, что обеспечивается введением селективного усилителя промежуточной несущей частоты селективного усилителя одной иэ боковых частот и преобразователя напряжения в период. Выход усилителя входного сигнала подключен через последовательно соединенные усилитель

g промежуточной несущей частоты и преобразователь напряжения в период к одному из входов преобраэователя напряжения во временной интервал, а через селективный усилитель одной из промежуточных боковых частот — к другим входам преобразователя напряжения во временной интервал (2g.

Недостатком преобразователя является сльжчость технической реализации, QO т:=.к как для успешного использования данного решения необходимы качественные узкополосные фильтры с прямоугольными характеристиками затухания. В противном случае неизбежно просачи25 ванне несущей частоты в усилитель боковой частоты, Особенно затруднительна реализация таких фильтров с перестраиваеьыми частотами пропускаяия. указанные недостатки ограничива30 ют область примененкя преобразователя. 610296.Целью изобретения является упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь значения коэффициента модуляции амплитудно-модули5 рованного синусоидального сигнала, содержащий усилитель входного сигнала, выход которого через последовательно соединенные усилитель несущей частоты и преобразователь напряжения в период подключен к первому входу преобразователя напряжения во временной интервал, и два фильтра низкой частоты, введены два синхронных детектора, дифференциальный усилитель и инвертор, причем выход усилителя входного сигнала соединен с сигнальными входами синхронных детекторов, выход селективного усилителя несущей частоты соединен с управляющим входом. первого синхронного детектора и через инвертор †. 20 с управляющим входом второго синхронного детектора, выходы первого и второго синхронных детекторов через первый и второй фильтры низкой частоты соответственно соединены со входами дифференциального усилителя, выход которого подключен ко второму входу преобразователя напряжения во .временной интервал.

На фиг.,l показана структурная схе- 30 ма преобразователя; на фиг. 2 — эпюры напряжений, поясняющие работу преобразователя.

Преобразователь содержит усилитель

1 входного сигнала, селективный усилитель 2 несущей частоты, инвертор 3, синхронные детекторы 4 и 5, фильтры б и 7 низкой частоты, дифференциаль ный усилитель 8, преобразователь 9 напряжения в период, преобразователь

l0 напряжения во временной интервал.

Выход усилителя 1 через последовательно соединенные усилитель 2, преобразователи 9 и 10 и дифференциальный усилитель 8 соединен с выходами фильтров 6 и 7, входы которых соединены с 45 выходами синхронных. детекторов 4 и 5 соответственно„ первые входы которых соединены с выходом усилителя 1. Второй вход детектора 4 соединен с выходом усилителя 2, а второй вход детек- 50 тора 5 через инвертор 3 — с выходом усилителя 2.

На вход усилителя 1 поступает амплитудно-модулированное напряжение вида (см.фиг.2,а).

Преобразователь работает следующим образом.

На вход усилителя 1 поступает амплитудно-модулированное напряжение

60 вида (см.фиг. 2а) .

U,„() (1-,. Ю).Ы t, (1) где U - .амплитуда немодулированного несущего сигнала; . 65 > — угловая частота несущего сигнала; 1 — угловая частота огибающей тт — коэффициент модуляции.

На выходе селективного усилителя выделяется сигнал (см.фиг.2,б).

1 нес где К< — результирующий коэффициент передачи усилителей 1 и 2.

Напряжение с выхода усилителя 1 поступает на сигнальные входы детекторов 4 и 5, а выходное напряжение усилителя 2 †. на управляющий вход детек тора 4 и через инвертор — на управляющий вход детектора 5.

Детектор 4 срезает отрицательные полуволны несущей (см.фиг.2,в), а синхронный детектор 5 — положительные полуволны несущей (см.фиг.2,r). Продетектированные сигналы подаются на фильтры 6 и 7, подавляющие несущую и отделяющие постоянную составляющую, и после них — на входы дифференциального усилителя 8. Указанные сигналы имеют вид (см.фиг. 2,e) .

U,,=К,- э Ы (М

Я, 2 m

Ug =-K „, ип Qt,, () где U — напряжение на первом входе

Я1 дифференциального усилителя

8. напряжение на втором входе

Я дифференциального усилителя 8;

К вЂ” коэффициент передачи .тракта вход устройства — выход фильтра 6;

К вЂ” коэффициента передачи тракта

Ъ . вход устройства — выход фильтра 7.

Если обеспечить равенство н,= к,=к, то на выходе усилителя 8 образуется сигнал (см. фиг. 2,ж) .

Ъ

U -U -U =ЬК mV ç;ï N,, (5)

Ri x где К вЂ” коэффициент передачи.диффеЧ ренциального преобразователя

С выхода усилителя 2 напряжение. (2) поступает на вхоД преобразователя

9, на входе которого образуются импульсы, следующие с периодом (см. фиг.2,и) т=к,-к, V, qe) где К вЂ” коэффициент преобразования б .преобразователя 9.

Указанные импульсы поступают на вход запуска преобразователя 10, на управляющий вход которого поступает напряжение (5). На выходе преобразователя 10 образуются импульсы, дли63. 0296

tï 2К K÷ 1 6V, (0 где

& тельность которых определяется выражением (см. фиг.2, к) . где К6- коэффициент преобразования преобразователя 10.

Относительная длительность этих импульсов является линейной функцией коэффициента модуляции входного сигнала — 2K> òï (S) т к,.кУ 7

К7=

5 15

Эпюры напряжений, показанные на фиг.2,л-р, иллюстрируют работу устройства при подаче на его вход немодулированного напряжения несущей частоты совместно с низкочастотной помехой 20 (см.фиг.2,л) . На фиг.2,н и о показаны напряжения на выходе синхронных детекторов 4 и 5 соответственно. При наложении на сигнал несущей частоты низкочастотной помехи на выходе фильтров 25

6 и 7 выделяются напряжения частоты помехи (cM.ôèã.2,ï, р), но в этом случае указанные сигналы синфазны между собой, и практически не пройдут на выход дифференциального усилителя (фиг.2,c), т.е. данная схема обладает фильтрующим свойствам по отношению к низкочастотным помехам, накладывающимся на входной сигнал.

Помехоустойчивость преобразователя 5 по отношению к высокочастотным помехам обеспечивается известным свойством синхронного детектора подавлять помехи, не кратные частоте управления.

Помехозащищенность от низкочастотных помех обеспечивается известным свойством дифференциальных усилителей различать малые дифференциальные сигналы на фоне больших синфазных ЭДС.

Синхронные детекторы, дифференциальный усилитель и инвертор упрощают техническую реализацию преобразователя, поскольку исключается .необходимость в узкополосных фильтрах боковых частот с прямоугольными характеристиками затухания. К прямоугольности характеристики фильтра селективного усилителя несущей частоты 2 не предъявляется жестких требований. Его полоса пропускания определяется стабильностью несущей частоты входного сигнала.

Формула изобретения

Преобразователь значения коэффициента модуляции амплитудно-модулированного синусоидального сигнала, содержащий усилитель входного сигнала, выход которого через последовательно соединенные усилитель несущей частоты и преобразователь напряжения в период подключен к первому входу преобразователя напряжения во временной интервал, два фильтра низкой частоты, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены два синхронных детектора, дифференциальный усилитель и инвертор, причем выход усилителя входного сигнала соединен с сигнальнЫми входами синхронных детекторов, выход селективного усилителя несущей частоты соединен с управляющим входом первого синхронного детектора и через инвертор — с управляющим входом второго синхронного детектора, выходы первого и второz o синхронных детекторов через первый и второй фильтры низкой частоты соответственно соединены со входами дифференциального усилителя, выход которого подключен ко второму входу преобразователя напряжения во временной интервал.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Дехтяренко П.И. Синхронное детектирование в измерительной технике и автоматике . Киев, 1965, с. 148.

2. Авторское .свидетельство СССР

9 420963, МКИ G 01 P 29/06, 06.01.72

610296 и

Фив. 7

И.Стом

Техред Н.Бабурка Корректор А. Власенко

Редактор О.филиппова

Заказ 3034/48 Тираж 1086 Подписное .tgiHHOH Государственного комитета Совета Министров CCCP no делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскан наб., д. 4/5 еюююееееюаееэюееее ° Э филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4